DE10024238B4

DE10024238B4 - Method for quality and identity control of wavelength channels in optical transmission networks

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Publication number: DE10024238B4
Application number: DE10024238A
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl.-Ing. Rohde
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2000-05-12
Filing date: 2000-05-12
Publication date: 2006-11-23
Anticipated expiration: 2020-05-13
Also published as: DE10024238A1; WO2001086847A1

Abstract

Verfahren zur Qualitäts- und Identitätskontrolle von Wellenlängenkanälen in optischen Übertragungsnetzen bei dem das Nutzsignal (2) um ein niederratiges Kontrollsignal (3), mit dem kodierte Informationen zur Identitätskennzeichnung, zum Qualitätstest und zum Netzmanagement übertragen werden, ergänzt wird, wobei das niederratige Kontrollsignal (3) durch einen Kontrollsignalsenden (3.1) bereitgestellt wird und in einem schmal begrenzten Frequenzbereich oberhalb der höchsten für die Übertragung relevanten Nutzsignalfnequenz in einem Frequenzmultiplexverfahren zum Nutzsignal (2) elektrisch addiert und als Summensignal (4) in das optische Übertragungsnetz (1) eingekoppelt wird, aus dem nach Durchlaufen eines optischen Übertragungsweges (1.m) an einem anderen Netzknoten/Netzelement (1.n) das niedenratige Kontrollsignal (3) ausgekoppelt, demoduliert und dekodiert wird, wobei der Informationsinhalt zur Feststellung der Signalidentität genutzt wird, die übertragenen Managementinformationen an die entsprechenden Netzelemente weitergeleitet werden und das niederratige Kontrollsignal (3) mittels bekannter Verfahren hinsichtlich seiner Güte ausgewertet wird und von der ermittelten Güte des niederratigen Kontrollsignals (3) auf die Güte des Nutzsignals (2) geschlußfolgert wird, da...method to the quality and identity control of wavelength channels in optical transmission networks in which the useful signal (2) is a low-rate control signal (3), with the coded information for identification marking, quality test and transferred to network management be added with the low-rate control signal (3) ending by a control signal (3.1) is provided and in a narrowly limited frequency range above the highest for the transmission relevant Nutzsignalfnequenz in a frequency division multiplex method to the useful signal (2) electrically added and as a sum signal (4) in the optical transmission network (1) is coupled, from after passing through an optical transmission path (1.m) at another network node / network element (1.n) the non-saturated control signal (3) is decoupled, demodulated and decoded, the information content used to determine the signal identity, the transmitted Management information forwarded to the appropriate network elements and the low-rate control signal (3) by means of known Procedure with regard to its quality is evaluated and the determined quality of the low-rate control signal (3) on the quality the useful signal (2) inferred will, since ...

Description

In optischen Übertragungsnetzen werden die Datensignale, die in sehr hoher Dichte und mit sehr hoher Geschwindigkeit übertragen werden, durch die Transportstrecken und die in den Netzen vorhandenen Übertragungskomponenten degradiert. Die Nutzer der Kommunikationsnetze erwarten eine fehlerfreie Datenübertragung. Damit die Fehlerfreiheit gewährleistet werden kann, muß die Güte der übertragenen Daten kontinuierlich oder in definierten Abständen überprüft werden. Zumindest aber vor einer Inbetriebnahme bzw. Wiederinbetriebnahme einer Übertragungsstrecke ist die Qualität der Datenübertragung zu ermitteln. Weiterhin ist die Kontrolle der Identität von Wellenlängenkanälen in optischen Netzen erforderlich. Außerdem müssen Netzmanagementinformationen (u. a. zu Signalisierungs- bzw. Steuerungszwecken) zu Netzelementen im optischen Netz übertragen werden.In optical transmission networks be the data signals in very high density and with very high Transmit speed through the transport links and the transmission components present in the networks demoted. The users of the communication networks expect a flawless Data transfer. Thus the error-free guaranteed can, must Goodness of the transferred Data can be checked continuously or at defined intervals. At least but before a commissioning or recommissioning of a transmission path is the quality the data transmission to investigate. Furthermore, the control of the identity of wavelength channels in optical Networks required. Furthermore have to Network management information (inter alia for signaling or control purposes) be transmitted to network elements in the optical network.

Lösungen zur gleichzeitigen Realisierung vorgenannter Aufgaben sind bisher nicht bekannt. Bekannte Lösungen ermöglichen eine gleichzeitige Kontrolle der Identität und der Qualität des optischen Signals nicht oder nur mit Einschränkungen.Solutions to simultaneous realization of the aforementioned tasks are not yet known. Known solutions enable a simultaneous control of the identity and quality of the optical signal not or only with restrictions.

Eine bewährte Methode zur Bestimmung der Signalgüte ist die Ermittlung der Bitfehlerrate (BER). Bei dieser Methode wird entweder ein bekanntes Datensignal ausreichender Länge, in dem mit hoher Wahrscheinlichkeit ein Fehler auftritt, oder ein Fehlererkennungscode übermittelt und die ermittelten Fehler werden ausgezählt. Der Nachteil dieser Methode besteht in der Vielzahl der zu übertragenden und auszuwertenden Bits, wodurch diese Methode sehr zeitaufwendig ist und keine sofortige (echtzeitnahe) Aussage über die Güte der Datensignale möglich ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die breitbandigen Einrichtungen, die bei hohen Datenraten erforderlich sind, teuer sind. Außerdem kann dieses Verfahren nicht während der Betriebsphase angewandt werden, da anstelle des Nutzsignals ein bekanntes Signal übertragen werden muß.A proven Method for determining the signal quality is the determination of the bit error rate (BER). In this method, either a known data signal sufficient length, in which a high probability of an error occurs, or a Error detection code transmitted and the detected errors are counted. The disadvantage of this method exists in the multitude of to be transmitted and bits to be evaluated, which makes this method very time consuming and no immediate (real-time) statement about the quality of the data signals is possible. Another disadvantage is that the broadband devices, which are required at high data rates are expensive. In addition, can this procedure is not during the operating phase are applied because instead of the wanted signal transmit a known signal must become.

Um den Aufwand gegenüber den Verfahren zur Ermittlung der Bitfehlerrate zu reduzieren, werden Histogrammverfahren angewendet, bei denen das Nutzsignal zur Erstellung einer Amplitudenstatistik verwendet wird, aus der Rückschlüsse auf die Nutzsignalqualität und evtl. Störursachen abgeleitet werden. Ein derartiges Verfahren wird beschrieben in C. M. Weinert et al "Histogram method for identification and evaluation of crosstalk" (OFC 2000, Technical Digest, ThD5, S. 56-58, 2000).Around the effort compared to reduce the method of determining the bit error rate Histogram method applied where the useful signal to create an amplitude statistics is used, from the conclusions on the useful signal quality and possibly sturgeon causes be derived. Such a process is described in C. M. Weinert et al. "Histogram method for identification and evaluation of crosstalk "(OFC 2000, Technical Digest, ThD5, pp. 56-58, 2000).

Eine Überwachung der Nutzsignalidentität ist mit diesen Verfahren nicht möglich.A surveillance the useful signal identity is not possible with these methods.

Für die Übertragung von Management-Informationen (z. B. zur Signalisierung bzw. Steuerung von Netzelementen) ist in "Spread spectrum in-band signalling channel for all optical WDM-Networks" ECOC'99, 26-30 September 1999, Nice, France ein CDMA-Verfahren beschrieben worden. Hierbei wird ein Signalisierungssignal auf das Nutzsignal aufmoduliert. Die Datenrate des Signalisierungskanals ist bei diesen Verfahren durch die Bandspreizung und die tolerierbare Interferenz mit dem Nutzsignal begrenzt. Eine Aussage über die Qualität des Nutzsignals kann und soll bei diesem Verfahren nicht abgeleitet werden, eine Aussage über die Identität wäre grundsätzlich möglich.For the transmission management information (eg for the signaling or control of Network elements) is in "Spread spectrum in-band signaling channel for all optical WDM networks "ECOC'99, 26-30 September 1999, Nice, France a CDMA method has been described. in this connection a signaling signal is modulated onto the useful signal. The data rate of the signaling channel is in these methods by the band spread and the tolerable interference with the User signal limited. A statement about the quality of the useful signal can not and should not be derived from this process, a Statement about the identity would be possible in principle.

Ein weiteres Verfahren zur Übermittlung von Überwachungsinformationen in optischen Übertragungsnetzen ist in der GB 2314224 A beschrieben, bei dem zusätzlich zu den Nutzsignalen in einer optischen Übertragungsstrecke Kontrollsignale in einem separaten Wellenlängenkanal übertragen werden, wobei das Kontrollsignal mit einer niedrigen Bitrate moduliert ist.Another method for transmitting monitoring information in optical transmission networks is in GB 2314224 A described in which in addition to the useful signals in an optical transmission link control signals are transmitted in a separate wavelength channel, wherein the control signal is modulated at a low bit rate.

In der DE 195 38 755 A1 wird ebenfalls ein Verfahren zur Steuerung und/oder Überwachung einer optischen Übertragungsstrecke beschrieben. Hierbei wird zusätzlich zu den Nutzsignalen ein Beisignal übertragen, das zur Übertragung von Steuer- und/oder Überwachungssignalen in einer optischen Übertragungsstrecke dient. Dieses Beisignal wird mittels eines separaten Wellenlängenkanals übertragen und ist mehreren Nutzsignalkanälen gleichzeitig zugeordnet.In the DE 195 38 755 A1 A method for controlling and / or monitoring an optical transmission path is also described. In this case, a Beisignal is transmitted in addition to the useful signals, which serves for the transmission of control and / or monitoring signals in an optical transmission path. This Beisignal is transmitted by means of a separate wavelength channel and is assigned to several Nutzsignalkanälen simultaneously.

Beide Verfahren sind für den Einsatz in optischen Punkt-zu-Punkt Übertragungsstrecken vorgesehen. Die Kontroll- bzw. Beisignale werden mittels separater Wellenlängenkanäle übertragen. Somit kann mit diesen Verfahren in vermaschten optischen (optisch geschalteten) Netzen die Identität und Qualität einzelner Wellenlängenkanäle nicht zuverlässig überwacht werden. Aufgrund der separaten Trägerfrequenz besteht keine eindeutige Korrelation zwischen der Übertragungsqualität der Nutzsignale und des Kontrollsignals. Außerdem wird hierbei das niederratige Kontrollsignal im Basisband übertragen und ist somit unempfindlich gegen Störungen die bei höherer Modulationsfrequenz auftreten.Both Procedures are for intended for use in optical point-to-point transmission links. The control or Beisignale be transmitted by means of separate wavelength channels. Thus, with these methods in meshed optical (optical networks) identity and quality individual wavelength channels not reliably monitored become. Due to the separate carrier frequency, there is no clear Correlation between the transmission quality of the useful signals and the control signal. Furthermore In this case, the low-rate control signal is transmitted in the baseband and is therefore insensitive to interference at higher modulation frequency occur.

Ein weiteres Verfahren zur Überwachung der Übertragung in optischen Netzen wird von Gaudino et al.: MOSAIC: A Multiwavelength Optical Subcarrier Multiplexed Controlled Network, in IEEE Journal on selected areas in Communications. 1998, Vol. 16, No. 7, S. 1270-1285 beschrieben.One Another method of monitoring the transmission in optical networks is described by Gaudino et al .: MOSAIC: A Multiwavelength Optical Subcarrier Multiplexed Controlled Network, in IEEE Journal on selected areas in Communications. 1998, Vol. 16, no. 7, pp. 1270-1285 described.

Dort wird ein optisches Netz, Ring oder Bus, mit Add-Drop-Funktionalität und Wellenlängenmultiplex (WDM) beschrieben, in dem eine Überwachung der einzelnen Wellenlängenkanäle mit Subträgern, so genannten Plilottönen realisiert wird. Die angestrebten Überwachungsfunktionen sind die Identifikation der Wellenlänge über die Frequenz des Pilottons sowie die Leistungsüberwachung über die mittlere Leistung des Pilottons. Eine Übertragung von Kontrolldaten erfolgt beispielsweise durch Tastung des Pilottons mit 100 Mbit/s.There is described an optical network, ring or bus, with add-drop functionality and wavelength division multiplexing (WDM), in which a monitoring the individual wavelength channels with subcarriers, so-called Plilottönen is realized. The intended monitoring functions are the identification of the wavelength over the pilot tone frequency as well as the performance monitoring of the pilot tone's mean power. A transmission of control data, for example, by keying the pilot tone with 100 Mbit / s.

Eine Qualitätskontrolle des Nutzsignals erfolgt hier nur durch eine Überwachung der mittleren Leistung. Eine Identitätskontrolle wird nicht über eine Auswertung des Informationsinhalts der übertragenen Kontrolldaten realisiert.A quality control the useful signal takes place here only by monitoring the average power. An identity check will not over an evaluation of the information content of the transmitted control data realized.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren anzugeben, mit dem sowohl Identitätskennzeichen zur Identifizierung des jeweiligen Wellenlängenkanals übertragen werden als auch eine Aussage zur Übertragungsqualität des Nutzsignals in einem optischen Übertragungsnetz ermöglicht wird und gegebenenfalls Signalisierungsinformationen an Netzkomponenten mit dem Nutzsignal übertragen werden.The The object of the invention is to provide a method with the identity tag be transmitted to identify the respective wavelength channel as well as a statement to the transmission quality of the useful signal in an optical transmission network allows and, where appropriate, signaling information to network components be transmitted with the useful signal.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, indem das Nutzsignal um ein niederratiges Kontrollsignal, mit dem kodierte Informationen zur Identitätskennzeichnung, zum Qualitätstest und zum Netzmanagement übertragen werden, ergänzt wird. Dazu wird das niederratige Kontrollsignal durch einen Kontrollsignalsender bereitgestellt und in einem schmal begrenzten Frequenzbereich oberhalb der höchsten für die Übertragung relevanten Nutzsignalfrequenz in einem Frequenzmultiplexverfahren zum Nutzsignal elektrisch addiert und als Summensignal in das optische Übertragungsnetz eingekoppelt.According to the invention Problem solved by the features of claim 1, by the Signal to a niederratiges control signal, with the coded Identity Identification Information, to the quality test and transferred to network management be added becomes. For this purpose, the low-rate control signal by a control signal transmitter provided and in a narrow limited frequency range above the highest for the transmission relevant payload frequency in a frequency division multiplex method electrically added to the useful signal and as a sum signal in the optical transmission network coupled.

Nach dem Durchlaufen eines optischen Übertragungsweges wird das niederratige Kontrollsignal an einem anderen Netzknoten/Netzelement ausgekoppelt, demoduliert und dekodiert. Dabei wird der Informationsinhalt zur Feststellung der Signalidentität genutzt und die übertragenen Managementinformationen werden an die entsprechenden Netzelemente weitergeleitet. Das niederratige Kontrollsignal wird mittels bekannter Verfahren hinsichtlich seiner Güte ausgewertet, wobei von der ermittelten Güte des niederratigen Kontrollsignals auf die Güte des Nutzsignals geschlußfolgert wird, da ein direkter Zusammenhang zwischen der Qualität der Übertragung des niederratigen Kontrollsignals in dem höherfrequenten Frequenzbereich und der Qualität der Übertragung des niederfrequenten Nutzsignals besteht.To passing through an optical transmission path the low-level control signal is coupled out at another network node / network element, demodulated and decoded. The information content becomes Determination of the signal identity used and transferred Management information is sent to the appropriate network elements forwarded. The low-rate control signal is by means of known Procedure with regard to its quality evaluated, wherein the determined quality of the low-rate control signal on the goodness of Useful signal inferred is, since a direct connection between the quality of the transmission the low-rate control signal in the higher-frequency frequency range and the quality the transmission the low-frequency useful signal consists.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.advantageous Embodiments of the invention are the dependent claims remove.

Die Qualität des Kontrollsignals, d. h. die Bitfehlerhäufigkeit BER, wird mit üblichen Verfahren ermittelt. Aus der Qualität des Kontrollsignals wird auf die Qualität des Nutzsignals geschlossen. Weil die Degradationseffekte auf der optischen Übertragungsstrecke das Kontrollsignal wegen seiner höheren Frequenzanteile stärker beeinträchtigen als das Nutzsignal, kann im Rahmen einer "worst-case" Abschätzung von der Qualität des Kontrollsignals auf die Qualität des Nutzsignals geschlußfolgert werden.The quality the control signal, d. H. the bit error rate BER, is with usual Method determined. From the quality of the control signal is on the quality the useful signal is closed. Because the degradation effects on the optical transmission path affect the control signal more because of its higher frequency components as the payload, can be used as part of a "worst-case" estimate of the quality of the control signal on the quality the useful signal inferred become.

Der Vorteil dieses Verfahrens besteht insbesondere darin, daß für die Erzeugung und Auswertung des Kontrollsignals, da es auf eine schmalbandige Trägerfrequenz moduliert wird, handelsübliche und preiswerte Elektronikkomponenten eingesetzt werden können. Die Ermittlung z. B. der Bitfehlerrate des niederratigen Kontrollsignals kann wesentlich einfacher erfolgen als für das breitbandige und hochratige Nutzsignal. Da die Übertragungsqualität der optischen Übertragungsstrecke anhand der Qualität des Kontrollsignals ermittelt wird, kann diese, neben der kontinuierlichen Überwachung des aktuellen Nutzsignals während des Betriebs auch vor der Inbetriebnahme bzw. Wiederinbetriebnahme, z. B. nach Wartungsarbeiten des Netzes, ohne Übermittlung eines Nutzsignals ermittelt werden. Außerdem besteht bei diesem Verfahren die Möglichkeit, durch gezielte Erhöhung der Trägerfrequenz des Kontrollsignals und Auswertung der Qualität des übertragenen Kontrollsignals auf die mögliche Erhöhung der Nutzsignalfrequenz und damit der Datenrate bei hinreichender Nutzsignalqualität zu schlußfolgern.Of the The advantage of this method is in particular that for the production and evaluation of the control signal, as it is on a narrowband carrier frequency modulated, commercial and inexpensive electronic components can be used. The Determination z. B. the bit error rate of the low-rate control signal can be done much easier than for the broadband and hochratige Useful signal. As the transmission quality of the optical transmission link based on the quality of Control signal can be determined, this, in addition to continuous monitoring of the current useful signal during the operation before commissioning or recommissioning, z. B. after maintenance of the network, without transmission of a useful signal be determined. Furthermore exists in this process, the possibility by targeted increase in carrier frequency the control signal and evaluation of the quality of the transmitted control signal on the possible increase the useful signal frequency and thus the data rate with sufficient useful signal to conclude.

Ein weiterer Vorteil der erfinderischen Lösung besteht darin, daß an jedem beliebigen optischen Netzknoten oder Netzelement innerhalb der optischen Übertragungsstrecke ein kleiner Teil der optischen Leistung zur Auswertung des Kontrollsignals aus dem Summensignal ausgekoppelt wird. Somit können an jedem optischen Netzknoten oder Netzelement die relevanten Informationen, wie Identitätskennzeichen und Netzmanagementinformationen empfangen und ausgewertet werden. An jedem dieser Netzknoten bzw. Netzelemente wird die Qualität des bis hierhin zurückgelegten Übertragungsweges festgestellt, wodurch Fehlerursachen der optischen Übertragung gezielt und schnell ermittelt werden können.One Another advantage of the inventive solution is that at each any optical network node or network element within the optical transmission path a small part of the optical power for evaluation of the control signal is coupled out of the sum signal. Thus, at each optical network node or network element the relevant information, such as identity flag and network management information received and evaluated. At each of these network nodes or network elements, the quality of up to here transferred transmission path detected, causing failure causes of optical transmission can be determined specifically and quickly.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen stellen dar:The Invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. The associated Drawings show:

1: Prinzipdarstellung einer Übertragungsstrecke 1 : Schematic representation of a transmission path

2: Nutzsignal und Kontrollsignal im HF-Spektrum 2 : Useful signal and control signal in the RF spectrum

3: Nutzsignal und Kontrollsignal im optischen Spektrum In der 1 ist eine Nachrichtenübertragungsstrecke mit einer optischen Übertragungsstrecke 1 im Prinzip dargestellt. 3 : Useful signal and control signal in the optical spectrum In the 1 is a communication link with an optical link 1 represented in principle.

Das Kontrollsignal 3 wird durch einen Kontrollsignalsender 3.1 bereitgestellt. Es beinhaltet Informationen, die sowohl der Identifizierung des Nutzsignals 2, d.h. der Verifizierung der optischen Schaltfunktionalität, als auch der Ermittlung der Übertragungsqualität sowie gegebenenfalls dem Netzmanagement, beispielsweise als Signalisierungs- und Steuerungsinformationen für die Netzelemente eines optischen Netzes, dienen können. Das Kontrollsignal 3 wird in einem HF-Modulator 3.3 auf eine Trägerfrequenz aufmoduliert. Die gewählte Trägerfrequenz liegt oberhalb der höchsten für die Übertragung relevanten Nutzsignalfrequenz.The control signal 3 is controlled by a control signal transmitter 3.1 provided. It includes information that both identifies the wanted signal 2 , ie the verification of the optical switching functionality, as well as the determination of the transmission quality and possibly the network management, for example, as signaling and control information for the network elements of an optical network, can serve. The control signal 3 is in an RF modulator 3.3 modulated onto a carrier frequency. The selected carrier frequency is above the highest for the transmission relevant payload frequency.

Das Nutzsignal 2 wird durch einen elektrischen Frequenzmultiplexer 4.1 mit dem Kontrollsignal 3 zu einem Summensignal 4 zusammengefügt. Dieses Summensignal 4 wird durch einen optischen Modulator 5 auf eine durch einen Laser bereitgestellte optische Trägerfrequenz moduliert und am Einspeisepunkt 1.1 in das optische Übertragungsnetz 1 eingekoppelt. Am Endpunkt der optischen Übertragungsstrecke 1.2 wird das optische Signal mittels eines optischen Demodulators 6 (z. B. Photoempfänger) in ein elektrisches Signal, das Summensignal 4, bestehend aus Nutzsignal 2 und Kontrollsignal 3, umgewandelt. Aus dem Summensignal 4 werden in einem elektrischen Frequenzdemultiplexer 4.2 das Nutzsignal 2 und das Kontrollsignal 3 getrennt herausgelöst. Das Nutzsignal 2 wird für weitere Übertragungszwecke bereitgestellt.The useful signal 2 is through an electrical frequency multiplexer 4.1 with the control signal 3 to a sum signal 4 together. This sum signal 4 is through an optical modulator 5 modulated to an optical carrier frequency provided by a laser and at the feed point 1.1 into the optical transmission network 1 coupled. At the end point of the optical transmission path 1.2 is the optical signal by means of an optical demodulator 6 (For example, photoreceiver) in an electrical signal, the sum signal 4 , consisting of useful signal 2 and control signal 3 , transformed. From the sum signal 4 be in an electrical frequency demultiplexer 4.2 the useful signal 2 and the control signal 3 detached separately. The useful signal 2 will be provided for further transmission purposes.

Das Kontrollsignal 3 wird in einem HF-Demodulator 3.4 in das Basisband rücktransformiert und an den Kontrollsignalempfänger 3.2 zur Auswertung weitergeleitet.The control signal 3 is in an RF demodulator 3.4 transformed back into baseband and to the control signal receiver 3.2 forwarded for evaluation.

Eine ähnliche Anordnung, wie sie am Ende 1.2 der optischen Übertragungsstrecke 1 vorgesehen ist, kann an jedem Netzknoten bzw.A similar arrangement as in the end 1.2 the optical transmission path 1 is provided, can at each network node or

Netzelement 1.n angeordnet werden. Da an diesen Netzknoten bzw. Netzelementen 1.n das Nutzsignal 2 nicht benötigt wird und nur das Kontrollsignal 3 ausgewertet werden soll, wird in einem Bandpaßfilter 7, das dem optischen Demodulator 6 nachgeschaltet ist, lediglich das Kontrollsignal 3 aus dem Summensignal 4 herausgefiltert und an einen HF-Demodulator 3.4 zur Rücktransformation in das Basisband weitergeleitet. Das Kontrollsignal wird in dem nachfolgenden Kontrollsignalempfänger 3.2 ausgewertet.network element 1.n to be ordered. As at these network nodes or network elements 1.n the useful signal 2 is not needed and only the control signal 3 is evaluated in a bandpass filter 7 that the optical demodulator 6 is downstream, only the control signal 3 from the sum signal 4 filtered out and to an RF demodulator 3.4 forwarded to the baseband for inverse transformation. The control signal is in the subsequent control signal receiver 3.2 evaluated.

Die mit dem Kontrollsignal 3 übertragenen Informationen werden mit herkömmlichen Verfahren ausgewertet und zur Signalidentifikation sowie gegebenenfalls als Netzmanagementinformationen, beispielsweise als Steuerungsinformationen für Netzelemente, genutzt.The with the control signal 3 transmitted information is evaluated by conventional methods and used for signal identification and, where appropriate, as network management information, for example, as control information for network elements.

Das durch den Kontrollsignalempfänger 3.2 empfangene Kontrollsignal 3 wird mittels bekannter und üblicher Methoden zur Ermittlung der Bitfehlerrate BER hinsichtlich seiner Qualität ausgewertet, um Rückschlüsse auf die Qualität der Übertragungsstrecke ziehen zu können. Da das Kontrollsignal 3 schmalbandig ist und eine geringe Datenrate aufweist, kann die Bitfehlerrate BER mit vergleichsweise geringem Aufwand ermittelt werden.That by the control signal receiver 3.2 received control signal 3 is evaluated by means of known and conventional methods for determining the bit error rate BER in terms of its quality in order to draw conclusions about the quality of the transmission link can. Because the control signal 3 is narrowband and has a low data rate, the bit error rate BER can be determined with relatively little effort.

Zur sicheren Übertragung der Informationen können vor allem konventionelle Verfahren der Kanalcodierung bzw. Vorwärts-Fehlerkorrektur (Forward Error Correction – FEC) eingesetzt werden. Diese Verfahren beinhalten eine für den jeweiligen Kanal optimierte Fehlerschutzcodierung, für die im jeweiligen Datenkanal eine gewisse zusätzliche Kapazität (Overhead, Redundanz) zu reservieren ist.to secure transmission the information can especially conventional methods of channel coding or forward error correction (Forward Error Correction - FEC) be used. These procedures include one for each Channel optimized error protection coding for the respective data channel a little extra Capacity (overhead, Redundancy) is to reserve.

Die Anwendung dieser an sich bekannten Fehlerschutzcodierung auf den Kontrollkanal hat den Vorteil, daß einerseits sensible Informationen, wie insbesondere die Steuersignale für die Netzelemente, störungsfrei übertragen werden und gleichzeitig aus der Aktivität eines Fehlerkorrekturalgorithmus die Bitfehlerrate im Kontrollkanal einfach ermittelt wird und somit auf die Qualität der Übertragung geschlossen werden kann.The Application of this known error protection coding on the Control channel has the advantage that, on the one hand, sensitive information, as in particular the control signals for the network elements, transmitted without interference and, at the same time, the activity of an error correction algorithm Bit error rate in the control channel is easily determined and thus on the quality the transmission can be closed.

Da die Degradationseffekte auf der optischen Übertragungsstrecke 1 das Kontrollsignal 3 wegen seiner höheren Frequenzanteile stärker beeinträchtigen als das Nutzsignal 2 mit den geringeren Frequenzanteilen, kann aus der Bitfehlerrate des Kontrollsignals 3 eine "worst-case"-Abschätzung für die Bitfehlerrate des Nutzsignals 2 durchgeführt werden.Since the degradation effects on the optical transmission path 1 the control signal 3 because of its higher frequency components affect more than the useful signal 2 with the lower frequency components, can be calculated from the bit error rate of the control signal 3 a worst-case estimate for the bit error rate of the useful signal 2 be performed.

D. h. wenn das übertragene Kontrollsignal 3 am Kontrollsignalempfänger 3.2 eine hinreichende Qualität aufweist, ist in jedem Falle auch eine ausreichende Übertragungsqualität des Nutzsignals 2 sichergestellt.Ie. when the transmitted control signal 3 at the control signal receiver 3.2 has a sufficient quality, in any case, a sufficient transmission quality of the useful signal 2 ensured.

Die Ermittlung der Übertragungsqualität muß bei diesem Verfahren nicht besonders schnell erfolgen, da hier ein Trend erkennbar ist und die Fehlerquote des Kontrollsignals immer ansteigt, bevor das Nutzsignal beeinträchtigt wird, so daß rechtzeitig entsprechende Maßnahmen eingeleitet werden können.The Determining the transmission quality must be at this Procedures do not take place particularly quickly, since here a trend recognizable is and the error rate of the control signal always rises before the useful signal is impaired will, so in time appropriate measures can be initiated.

Da die Übertragungsqualität der optischen Übertragungsstrecke 1 anhand der ermittelten Qualität des übertragenen Kontrollsignals 3 ermittelt wird, kann diese auch ermittelt werden, ohne daß ein Nutzsignal 2 übertragen werden muß. Somit kann dieses Verfahren auch vor der Inbetriebnahme einer Übertragungsstrecke 1 angewendet werden, um die Qualität des Nutzsignals von Anfang an sicherzustellen. Außerdem kann durch gezielte schrittweise Erhöhung der Trägerfrequenz des Kontrollsignals 3 und jeweilige Auswertung der Qualität des Kontrollsignals 3 festgestellt werden, bis zu welcher Frequenz das Nutzsignal 2 erhöht werden darf, um noch eine hinreichende Übertragungsqualität zu erzielen.As the transmission quality of the optical transmission link 1 based on the determined quality the transmitted control signal 3 is determined, this can also be determined without a useful signal 2 must be transferred. Thus, this method can also before commissioning a transmission path 1 be used to ensure the quality of the useful signal from the beginning. In addition, by targeted incremental increase of the carrier frequency of the control signal 3 and respective evaluation of the quality of the control signal 3 be determined, up to which frequency the useful signal 2 may be increased to still achieve a sufficient transmission quality.

Die unterschiedlichen Trägerfrequenzen können mittels eines abstimmbaren HF-Modulators 3.3 bzw. HF-Demodulators 3.4 oder als abgestufte Träger frequenzen durch verschiedene fest eingestellte HF-Träger bereitgestellt werden.The different carrier frequencies can be tuned by means of a tunable RF modulator 3.3 or HF demodulator 3.4 or as graded carrier frequencies are provided by various fixed RF carrier.

In der 2 wird das Nutzsignal 2 sowie das Kontrollsignal 3 im HF-Spektrum, wie es als Summensignal 4 vor der Modulation auf die optische Trägerfrequenz zur Verfügung steht, dargestellt. Aufgetragen ist die elektrische Leistungsdichte im logarithmischen Maßstab. Das Nutzsignal 2 überstreicht ein Spektrum von 0 bis ca. 9,75 GHz, während das Kontrollsignal 3 ein Frequenzspektrum von ca. 9,75 bis 10,25 GHz aufweist.In the 2 becomes the wanted signal 2 as well as the control signal 3 in the RF spectrum, as a sum signal 4 before the modulation to the optical carrier frequency is available, shown. Plotted is the electrical power density on a logarithmic scale. The useful signal 2 covers a spectrum from 0 to about 9.75 GHz, while the control signal 3 has a frequency spectrum of about 9.75 to 10.25 GHz.

Bei dem Kontrollsignal 3 handelt es sich um ein niederratiges Signal, das auf eine Trägerfrequenz aufmoduliert wird, die oberhalb der höchsten für die Übertragung relevanten Nutzsignalfrequenz gewählt wird. Die Trägerfrequenz für das Kontrollsignal 3 wurde in diesem Beispiel mit 10 GHz gewählt. Oberhalb des Kontrollsignals 3 ist ein Anteil des Nutzsignalspektrums dargestellt, der für die Übertragung des Nutzsignals 2 nicht genutzt wird. Dieser Anteil weist eine sehr hohe Dämpfung (zwischen 10 und 40 dB) auf. Er kann durch entsprechend gewählte Filter aus dem HF-Spektrum herausgefiltert oder noch stärker bedämpft werden, so daß er praktisch nicht mehr vorhanden ist.At the control signal 3 is a low-pitched signal that is modulated onto a carrier frequency that is selected above the highest transmission-frequency signal of interest. The carrier frequency for the control signal 3 was chosen at 10 GHz in this example. Above the control signal 3 a portion of the Nutzsignalspektrums is shown, which is responsible for the transmission of the useful signal 2 not used. This proportion has a very high attenuation (between 10 and 40 dB). It can be filtered out by appropriately selected filters from the RF spectrum or even more attenuated, so that it is practically no longer available.

In der 3 wird das Nutzsignal 2 sowie das Kontrollsignal 3 im optischen Spektrum, wie es als Summensignal 4 nach der Modulation auf die optische Trägerfrequenz in die optische Übertragungsstrecke 1 eingekoppelt wird, dargestellt. Aufgetragen ist die optische Leistungsdichte im logarithmischen Maßstab. Sie ist bezogen auf die verwendete optische Trägerfrequenz (Laserfrequenz) von 193,1 THz. Hier ist ebenfalls der oberhalb des Kontrollsignals 3 vorhandene Anteil des Nutzsignalspektrums dargestellt, der für die Übertragung des Nutzsignals 2 nicht genutzt wird. Dieser Anteil weist hier eine noch stärkere Dämpfung als im HF-Spektrum auf. Sofern dieser Anteil bereits aus dem HF-Spektrum herausgefiltert wurde, ist er im optischen Spektrum praktisch nicht mehr vorhanden.In the 3 becomes the wanted signal 2 and the control signal 3 in the optical spectrum, as a sum signal 4 after modulation to the optical carrier frequency in the optical transmission path 1 is coupled, shown. Plotted is the optical power density on a logarithmic scale. It is based on the used optical carrier frequency (laser frequency) of 193.1 THz. Here is also the above the control signal 3 existing proportion of Nutzsignalspektrums represented, for the transmission of the useful signal 2 not used. This proportion has an even stronger attenuation here than in the RF spectrum. If this portion has already been filtered out of the RF spectrum, it is practically no longer present in the optical spectrum.

Der wesentliche Vorteil beim Empfang und der Auswertung des Kontrollsignals 3 besteht darin, daß auf Grund der Schmalbandigkeit und Niederratigkeit des Kontrollsignals 3, handelsübliche und preiswerte Elektronikkomponenten eingesetzt werden können.The main advantage of receiving and evaluating the control signal 3 is that due to the narrow band and Niederratigkeit the control signal 3 , commercially available and inexpensive electronic components can be used.

Claims

Method for quality and identity control of wavelength channels in optical transmission networks in which the useful signal ( 2 ) is a low-level control signal ( 3 ), with which coded information for identification, quality test and network management is transmitted, is supplemented, the low-rate control signal ( 3 ) by a control signal end ( 3.1 ) is provided in a narrow limited frequency range above the highest for the Nutzsignalfnequenz relevant for the transmission in a frequency division multiplexing to the useful signal ( 2 ) and added as a sum signal ( 4 ) into the optical transmission network ( 1 ) is coupled, from the after passing through an optical transmission path ( 1.m ) at another network node / network element ( 1.n ) the non-continuous control signal ( 3 ) is decoupled, demodulated and decoded, wherein the information content is used to determine the signal identity, the transferred management information is forwarded to the corresponding network elements and the low-rate control signal ( 3 ) is evaluated by means of known methods with respect to its quality and by the determined quality of the low-rate control signal ( 3 ) on the quality of the useful signal ( 2 ), since there is a direct relationship between the quality of the transmission of the low-level control signal ( 3 ) in the higher-frequency frequency range and the quality of the transmission of the low-frequency useful signal ( 2 ) consists.

Method according to Claim 1, characterized in that by means of a "worst-case" estimation of the quality of the control signal ( 3 ) on the quality of the useful signal ( 2 ), since the degradation effects on the optical transmission path ( 1 ) the low-level control signal ( 3 ) in the higher-frequency frequency range more than the useful signal ( 2 ).

Method according to Claims 1 and 2, characterized in that the quality of the low-rate control signal ( 3 ) is determined via the determination of the bit error frequency.

Method according to Claim 3, characterized in that from the activity of an error correction algorithm the bit error rate in the low-rate control signal ( 3 ) is determined.

Method according to Claim 1, characterized in that, before the commissioning / recommissioning of a transmission link ( 1 ) only the control signal ( 3 ) and evaluated in terms of transmission quality in order to improve the quality of the useful signal ( 2 ) from the beginning.

Method according to Claim 1, characterized in that the control signal ( 3 ) in a tunable modulator ( 3.3 ) is modulated onto a carrier frequency.

Method according to claim 1, characterized in that that different carrier frequencies as graded carrier frequencies provided by various fixed RF carriers.

Method according to one of claims 6 or 7, characterized in that by targeted, gradually increasing the carrier frequency of the control signal ( 3 ) and subsequent evaluation of the quality of the transmitted control signal ( 3 ) is determined, up to which maximum frequency the useful signal frequency may be increased in order to ensure a sufficient transmission quality.